Análisis aerodinámico del nuevo RB17 de 1.200 CV presentado en el Goodwood Festival of Speed

Alerón delantero

Un detalle que llama la atención, es la estructura de su alerón delantero. Tal y como se resalta en la imagen (en blanco), un solo soporte es empleado de cara a unir éste elemento con el resto del coche. Esto es llamativo, puesto que la solución más común en otros coches del mismo estilo que el RB17 emplean dos soportes. Esto es más normal puesto que ayuda a distribuir mejor las cargas a soportar por éstos soportes. Dado el diseño de éste alerón, es de esperar que en la parte exterior se genere una mayor succión, puesto que el alerón muestra una menor altura en dicha zona. Por tanto, una gran carga se generará en estas zonas (destacada en verde) generando una flexión del alerón que deberá ser soportada por el soporte central.

El equipo de diseño, no obstante, está al tanto de esto y el potencial problema de rigidez del alerón. Es por eso, que en la parte superior de los endplates del alerón (círculos rojos), unos pequeños perfiles aerodinámicos han sido colocados con los que generar lift que balancé esta carga ya descrita y resaltada con las flechas verdes. Además, el diseño de la cubierta de las ruedas así como la parte del morro del coche están pensadas para ayudar en este balance de cargas, de tal forma que el coche sea estable y tenga una rigidez suficiente.

Continuando con esta parte delantera, un bloqueador se posiciona delante de la rueda (destacado en rojo). ¿Por qué se hace esto? Bien, la rueda, como cabe esperar, está en constante rotación. Cuando el flujo de aire se estanca en la parte delantera, éste se redirige a la parte inferior con gran energía (debido al sentido de giro de la rueda al avanzar) lo que da lugar a un incremento del drag. Al colocar dicho bloqueador, ésto se minimiza y el drag en dicha zona se ve notablemente reducido. En este caso, el bloqueador tiene una forma de “V”, por lo que no cubre toda la rueda. Esto es así, puesto que si fuera rectangular cubriendo toda la rueda, demasiada energía se estaría extrayendo del flujo al frenarlo y la calidad del mismo se reduciría al llegar a la parte central e inferior del coche. Además con este diseño, la parte exterior tiene un efecto outwash buscando mitigar el impacto de la estela generada por el neumático.

Respecto a los distintos elementos que conforman el resto del alerón, se puede observar como en el lateral del mismo se encuentra una pequeña zona plana. Esta zona, puesto que su fin es generar downforce, conlleva un efecto upwash con el que el flujo se ve dirigido hacia arriba. Esto no es del todo beneficioso puesto que justo detrás se encuentra la rueda. Así pues, este efecto upwash junto con la rueda, provocan un incremento del drag en dicha área del coche. Es por ello que la mayor parte de la carga generada por el alerón se encuentra en la parte central del monoplaza con los perfiles situados a una mayor altura. En la unión entre la zona plana y los elementos curvos, se puede encontrar una unión curva que conlleva la generación de un vórtice. Este vórtice (destacado en rojo) tiene un impacto in wash, es decir, implica que el flujo que impacta en el alerón desde una parte más lateral (destacado con la flecha en verde) tienda a dirigirse hacia la parte interior.

En este alerón, también se puede observar elementos como el endplate en la parte lateral. En su ausencia, el flujo que circula por la parte superior de la zona plana tendería a redirigirse a la parte inferior, provocando pérdidas en el flujo. Al colocar este endplate en forma de delta (similar a los visto en Fórmula 1), gran parte del flujo se mantiene en la parte superior, incrementando la presión en dicha área ayudando a una mejor generación de la carga en la parte inferior de la misma. Por último, el borde exterior del alerón muestra una forma circular. Si bien no se puede tener mucha información de cómo se va a comportar el flujo en dicha área (al menos, no sin tener los datos del túnel de viento y/o simulaciones CFD), sí que se puede pensar que el flujo sea más limpio que con su ausencia.

Entrevista exclusiva con David O’Connell, director de Diseño de Czinger Vehicles

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Carrocería

A diferencia de los Fórmula 1 donde se dirige el aire con el propio diseño de la carrocería del monoplaza, en el RB17 se hace mediante “cortes” en la misa. Así pues, se pueden encontrar dos “cortes” simétricos los cuales buscan dirigir el flujo hacia la parte trasera del monoplaza, justo en la parte superior del difusor. En verde, se puede observar como parte del flujo entraría en dichos cortes, viéndose orientado hacia el suelo del RB17. En rojo se destaca el “puente” que une la célula central (donde se encuentran todos los mandos y donde se ubica el conductor) y la cubierta de las ruedas. La carrocería, tras este puente se dirige hacia la zona trasera baja, donde el flujo (en verde y en la foto de la derecha) se dirige a la parte superior del difusor.

Este vehículo, aunque cuenta con una cubierta en las ruedas que ya de por sí limita en gran medida el impacto de la estela turbulenta generada en las mismas, cuenta también con un gran bargeboard (destacado en rojo). Éste elemento permite controlar muy eficazmente la estela generada en los neumáticos (flujo en morado), permitiendo que el flujo proveniente de los cortes previamente mencionados (destacado en turquesa), circule sin verse afectados por dicha estela. En la parte trasera se puede encontrar otro elemento similar, aunque en esta ocasión, su diseño da a entender que está ideado con un fin estético más que con una función aerodinámica.

Difusor

Ya en la parte trasera, se encuentra el difusor. En la imagen se destaca en azul como el borde externo tiene un diseño curvo, digamos que una “C” desde la parte delantera hasta la parte trasera. Un detalle que se observa, es que la altura de la parte delantera es similar a la parte trasera. Esta limitación se debe principalmente a la posición de los brazos de suspensión de la parte trasera. En cuanto al cuerpo de la parte baja del RB17, se aprecia como en la zona del piloto, éste es más ancho y según se alcanza la parte final, éste se estrecha tal y como se destaca en rojo.

Para incrementar la expansión del difusor, éste muestra dos cortes que dividen en tres partes al mismo (destacados en rojo). Según se avanza en dichos cortes, el difusor se expande lateralmente tras el primer corte. Con el segundo de ellos, además de lateralmente, también se expande en altura. Además, entre los cortes, parte del flujo procedente de la carrocería se introduce en el difusor, dotando de mayor energía al flujo en la zona. Con el último de los cortes que incrementa en altura al difusor, se logra que la estela turbulenta generada en las ruedas traseras se expulse hacia afuera, mitigando su impacto en el propio difusor.

Alerón trasero

El alerón trasero está formado por dos elementos, los cuales se pueden diferenciar en la imagen superior derecha. El primero de los elementos del alerón está integrado en la propia carrocería, mostrando en su parte lateral un borde curvo como transición entre carrocería-alerón. Esto conlleva que se forme un vórtice (destacado en turquesa) que conlleva que, a falta de corroborar con datos de CFD/túnel de viento, la parte externa (círculo turquesa en la imagen superior izquierda) no genere una gran cantidad de carga. En cuanto al segundo elemento, se extiende en toda la anchura del propio coche, mostrando unos endplate que se extienden hasta la parte inferior (destacado en turquesa en la imagen inferior), lo cual ayuda a controlar la estela generada por las ruedas traseras, haciendo que se quede en la región resaltada en rojo en la imagen inferior.

Este es el análisis del coche RB17 fabricado por el equipo Red Bull. Cabe destacar que, aunque se haya presentado en el Goodwood Festival of Speed, el diseño aún no está completamente finalizado, por lo que pueden haber pequeños cambios en la versión definitiva. No obstante, el comportamiento aerodinámico esperado del coche es el planteado en este artículo. A simple vista y sin haberlo probado en pista, este coche promete ser una auténtica bestia.